深水基礎(chǔ)施工方案

1、江珠高速公路第五合同段三門海特大橋三門海水域施工方案江珠高速公路珠海段K30+910.41K31+804.02三門海特大橋為16×20+（39+2×65+39）+18×20m特大橋，主橋為39+2×65+39m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁全長208 m。全橋橋面總寬26.0m，梁部分為上、下兩幅，每幅橋面寬12.8m。引橋下部構(gòu)造采用全幅寬整體三柱墩，分離肋式橋臺，1.5m鉆孔灌注柱基礎(chǔ)。上部采用20m預(yù)應(yīng)力混凝土寬幅空心板，先簡支后橋面連續(xù)。三門海河面全寬270m，主橋五個橋墩及引橋15、21、22橋墩位于河中，主橋主墩基礎(chǔ)形式為圓端形高樁承臺，承臺由6根

2、直徑2.2m的鉆孔灌注樁支撐。邊墩及引橋橋墩基礎(chǔ)形式為鉆孔灌注樁，樁頂以系梁連接。主墩承臺尺寸為23.02×8.02×3 米。我單位根據(jù)工程實際情況確定，主橋及部分引橋鉆孔樁、承臺系梁、墩身及0塊施工需要在水中進行。三門海特大橋設(shè)計通航標準：三級航道，通航孔為兩孔，通航凈寬50m，凈高10m，通航水位H5%=2.986m。本工程計劃工期24個月，預(yù)計水上水下施工工期為15個月。第一節(jié) 水中臨時設(shè)施施工方案一、棧橋的搭設(shè)本工程主橋施工全部在水上進行，三門海水深流急，為方便施工人員進入施工工地，及部分小型機械、材料、混凝土泵送管道等進入現(xiàn)場，需要在河上修建一棧橋。為了不影響河道

3、的通航，棧橋分江門岸部分（長64米）和珠海岸部分（長89米），將主橋1719號墩之間兩孔作為通航孔，航道寬分別為55米和50米，符合設(shè)計要求的50米的標準。棧橋施工開始時即在上、下游設(shè)置航標。在施工平臺上、下游懸掛夜間紅色示警燈等通航導(dǎo)向標志，以保證安全。（詳見棧橋布置圖）。二、樁基礎(chǔ)施工平臺的搭設(shè)1、鋼管樁沉放沉放前先計算出每根鋼管樁的坐標，插打定位樁，并由測量定位沉放，鋼管樁使用90KW振動錘施打，水上部分鋼管樁采用浮吊配合施打。16、20墩位處河床有一層為防止堤岸和河床沖刷而拋填的塊石，沉放鋼管樁前應(yīng)先清除平臺范圍內(nèi)的塊石。鋼管樁沉放注意事項：振動錘重心和樁中心軸應(yīng)盡量保持在同一直線上；

4、每一根樁的下沉應(yīng)連續(xù)，不可中途停頓過久，以免土的摩阻力恢復(fù)，繼續(xù)下沉困難；沉放過程加強觀測，鋼管樁每天施打完畢后，馬上用型鋼焊接鋼管樁順水向聯(lián)系（剪力撐），以防水流沖擊傾斜。2、鋼平臺搭設(shè)鋼管樁沉放完畢后，開始進行鉆孔平臺搭設(shè)，施工平臺平面尺寸為25×15米，由28根直徑50cm的鋼管樁作平臺基礎(chǔ)，鋼管樁需要圍邊綁焊連接，并保證其順直，鋼管樁平臺基礎(chǔ)施工具體步驟如下：各鋼管樁設(shè)計標高位置開口，割平鋼管樁頭安裝I56工字鋼橫梁，與鋼管樁（開口）壁點焊安裝I36工字鋼縱梁，并與I56橫梁焊接（在I56橫梁上按11.2米間距設(shè)置）在縱梁上鋪4mm厚鋼板加設(shè)平臺安全欄桿。三、臨時碼頭搭設(shè)本工

5、程計劃砂、碎石等材料由水路運輸，在江門岸及珠海岸各修建一座臨時碼頭，以方便卸料。珠海岸碼頭設(shè)在橋位右側(cè)，采用鋼管樁基礎(chǔ)，上鋪工字鋼和槽鋼、鋼板，伸入河內(nèi)約15米，尺寸為15×15米,端頭（船上輸送帶與岸上輸送帶的接頭處）設(shè)卸料平臺，采用輸送帶直接將砂石料卸到料場。江門岸不設(shè)碼頭。四、檢算鋼管樁承載力每根鋼管樁的容許承載力如下：P=1/2Ua1fiLi式中，P-容許承載力U-鋼管樁周長，取1.57米Li-各土層厚度，頂層高液限粘土，取11米fi-極限摩阻力，取20KPa1-系數(shù)，粘土取0.6P=1/2×1.57×11×20×0.6=10.36T鋼

6、管樁采用振動打樁錘打入，浮吊配合。第二節(jié) 水中鉆孔樁施工方案一、鋼護筒制作鋼護筒設(shè)計內(nèi)徑為比鉆孔樁大0.2米，采用厚度為10mm的A3鋼板卷制，為保證鋼護筒的整體剛度，在護筒外部沿環(huán)向均布8道加筋肋，加勁肋采用45×45×5角鋼扣焊于護筒外壁上。豎向每隔1米設(shè)加筋肋一道，加勁肋采用28鋼筋。護筒底加設(shè)12mm厚、500mm寬的鋼帶作為刃腳。護筒加工每節(jié)4米，焊接采用坡口雙面焊，所有焊縫連續(xù)，以保證不漏水。鋼護筒加工過程中設(shè)米字型或三角型內(nèi)撐，每隔5m設(shè)置一道，以保證鋼護筒在儲存、起吊、運輸過程中不因自重發(fā)生變形。最上端一節(jié)護筒要焊上牛腿，與鋼吊箱內(nèi)的吊帶共同承受鋼吊箱及承臺

7、混凝土的重量。護筒長度的確定：護筒要滿足其承載力和穩(wěn)定的要求，其沉入深度滿足河床表面局部沖刷線以下11.5 m的要求，且應(yīng)滿足護筒底深入粘土層11.5 m，頂面高出潮水位0.5 m。根據(jù)上述要求，護筒頂面高程定為3.0m，河床標高為-6.8m。因河床屬高液限粘土（淤泥），厚度在11.633.5m間，鋼護筒盡量穿過淤泥層，所以初步確定鋼護筒長度在15米，待地質(zhì)鉆探完成后，根據(jù)地質(zhì)情況修正。二、鋼護筒定位鋼護筒沉放前先用大型型鋼焊一米字形架，用以打樁時將振動錘的振動力均勻的傳遞到護筒壁上。水上鋼護筒利用ICE-40-50型液壓振動錘沉放，其激振力可達160t，沉放步驟如下：在平臺樁位處焊設(shè)護筒下沉

8、導(dǎo)向定位架吊起鋼護筒放入導(dǎo)向架內(nèi)吊裝振動錘至護筒上口的米字形架上開動振動錘振動下沉鋼護筒測量定位，保證樁面平面位置及垂直度沉放到位（控制護筒牛腿大致在同一水平面上）。在平臺上精確測定護筒位置，在平臺上安裝導(dǎo)向架，用兩臺吊機起吊，吊機將下一節(jié)鋼護筒吊起放入導(dǎo)向架內(nèi)卡住，然后將上一節(jié)護筒吊來疊放在下節(jié)護筒之上，將兩節(jié)護筒焊接為一個整體，兩節(jié)護筒焊接完成后，其垂直度要滿足規(guī)范要求，并要保證護筒的密閉性。利用此法循環(huán)進行，將樁護筒多次駁接下沉，直到鋼護筒刃部位自然下沉到河床面。再用打樁機將護筒打入預(yù)定標高。鉆孔樁施工前對主墩位置進行地質(zhì)超前鉆探，為鉆孔樁施工打好基礎(chǔ)。三、鉆孔施工1、鉆進成孔開始鉆進前

9、，先往孔底供泥漿，換出原孔內(nèi)清水，泥漿采用優(yōu)質(zhì)粘土，并摻加適量NaCO3純堿(摻量為0.1%0.4%)、FCI（鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽，摻量為0.1%0.3%）、PHP（聚丙烯酰胺絮凝劑，摻量為泥漿的0.003%），以保證泥漿性能的穩(wěn)定。造漿完畢后低沖程開鉆，待整個鉆頭進入土層后進入正常速度鉆進，鉆進時空壓機送風與鉆錐沖擊同時進行。在護筒腳部位必須慢速鉆進，經(jīng)常觀察水面和水位情況，防止護筒腳漏漿。對淤泥層采用低沖程慢速鉆進，減少鉆錐對它的攪動；對其它土層根據(jù)地質(zhì)柱狀圖，采用不同的沖程、鉆壓及鉆頭進行鉆進。2、清孔 待鉆孔至設(shè)計高程后，采用抽漿換漿法清孔，鉆頭提起離孔底20cm,繼續(xù)氣舉反循環(huán)，把孔底

10、泥漿、鉆渣混合物排出孔外，一邊向孔內(nèi)補充經(jīng)泥漿罐凈化后的泥漿，直到測出出漿口泥漿達到比重為1.031.1、粘度為1720Pa.s，含沙率小于2%,膠體率不小于98%為止。四、鋼筋籠的加工及下放鋼筋籠在制作場內(nèi)分節(jié)制作，按圖紙設(shè)計尺寸作好加勁筋圈，標出主筋位置。焊接時，使加勁筋上任意主筋的標記對準主筋中部的加勁筋標記，扶正加勁筋，并矯正加勁筋與主筋的垂直度，然后點焊，當一根主筋焊好全部加勁筋后，在骨架兩端各設(shè)一人轉(zhuǎn)動骨架，將其余主筋逐根按上法焊好，然后抬走骨架擱于支架上，套入盤筋，按設(shè)計位置布置好螺旋筋并綁扎于主筋上，點焊牢固，最后安裝和固定聲測管。鋼筋籠在制作場內(nèi)分節(jié)制后，用船運至平臺上，用浮

11、吊安裝鋼筋籠。安裝鋼筋籠時采用兩點起吊，待鋼筋籠豎直后，檢查垂直度，骨架進入孔口后，將其扶正徐徐下放，邊下放邊拆除內(nèi)撐，注意內(nèi)撐嚴禁彈入孔內(nèi)。第一節(jié)骨架放到最后一加勁筋位置時穿進工字鋼，將鋼筋支撐在孔口工字鋼上，再起吊第二節(jié)骨架，使它們在同一豎直軸線上對齊焊接，先焊接一個方向的兩根接頭，然后稍提起，以使上下兩節(jié)鋼筋籠在自重作用下垂直，再焊接其他所有的接頭。接頭焊好后，骨架吊高，抽出工字鋼，下放骨架，如此循環(huán)，使骨架下至設(shè)計標高，定位于孔中心上，完成鋼筋籠安裝。五、水下混凝土灌注主墩樁基混凝土強度為C25，混凝土在拌合站內(nèi)拌制，用混凝土運輸船配合混凝土攪拌運輸車運至施工現(xiàn)場，采用砼輸送泵泵送入模

12、，整根樁一次性在810小時內(nèi)完成灌注。施工時16、17、19、20號墩可通過鋪設(shè)在棧橋上的混凝土輸送管道直接泵送入模。18號墩由于處于兩通航孔之間，此處無法搭設(shè)棧橋，混凝土輸送管無法到達，需采用混凝土運輸船配合混凝土輸送泵泵送至模板內(nèi)。 1、導(dǎo)管要求采用30cm剛性卡口式導(dǎo)管施工，導(dǎo)管使用前和使用一段時間后要進行水密性和接頭抗拉試驗，并檢查防水膠墊是否完好，有無老化現(xiàn)象，然后按入孔順序逐節(jié)編號和標定累計長度。導(dǎo)管吊放時，使其位置居于孔中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。導(dǎo)管底離孔底50cm左右。2、首批混凝土通過計算確定首批混凝土數(shù)量，滿足導(dǎo)管初次埋置深度1.0米的需要。3、水

13、下砼灌注a.水下砼配料選擇與普通鉆孔灌注樁相比，本工程樁徑較大，要求有更好的和易性、較小的泌水性，水下砼配料選擇初凝時間較長的水泥，并綜合考慮強度，水化熱，經(jīng)濟性;碎石采用二級級配，即520mm，2040mm；選用級配良好的中砂，要求其含泥量<3%；摻加適量緩凝劑，緩凝劑的作用在于降低水的表面張力，降低水化速度，延緩凝固時間，緩凝減水劑使用時應(yīng)堅持“提前配制，用前拌勻”制度，取量計量均要準確。b.混凝土拌合水下混凝土在北岸砼拌合站內(nèi)拌合，用砼運輸船運輸，泵送入模。砼有較好的和易性，含砂率采用4050%,水灰比采用0.50.6，初凝時間不小于8小時?；炷撂涠葹?822cm。c.水下混凝

14、土灌注混凝土灌注前，對孔底沉淀厚度進行測定，如厚度超過規(guī)定則進行二次清孔，使孔內(nèi)沉淀厚度滿足規(guī)范要求。預(yù)制29cm，長30cm的混凝土圓形柱，用膠墊使其與導(dǎo)管壁密合，放置在導(dǎo)管上口，用鐵線吊住。當儲料斗內(nèi)混凝土數(shù)量達至最低儲量要求時，馬上剪球，將首批混凝土灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)混凝土，量出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度。混凝土灌注開始后必須保證緊湊、連續(xù)地進行。灌注過程中應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除，嚴格控制導(dǎo)管埋深在26m之間。當混凝土升到鋼筋骨架下端時，應(yīng)使導(dǎo)管底口處于鋼筋籠底口以下3m至1m處，徐徐灌注混凝土，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來

15、后向上的沖擊力；當孔內(nèi)混凝土進入鋼筋骨架45米后，適當提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置長度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度，增加混凝土對鋼筋骨架的握裹力，從而防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升。導(dǎo)管提升時應(yīng)保持豎直和位置居中，逐步提升。當導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊而使導(dǎo)管漏水。第三節(jié) 主墩承臺鋼吊箱施工方案一、 鋼吊箱制作及安裝本橋主墩承臺為高樁圓端形承臺，承臺尺寸為23.02×8.02×3m，由6根2.2m的鉆孔樁支承。1、鋼吊箱加工 主墩承臺施工采用鋼吊箱。鋼吊箱主要由底板、邊板、封板等組

16、成，內(nèi)壁長23.02米、寬8.02米、高4.26米，平面形狀呈圓端形，無蓋。其構(gòu)造見附圖。a. 底板面板用厚4的鋼板組成，底板上橫橋向焊30cm高“T”形加勁肋，其間距為100130cm,順橋向設(shè)置30cm高“T”形加勁肋。各“T”形加勁肋間用100×100×10角鋼加密,間距30cm其間距詳見附圖。樁基兩側(cè)橫梁由焊于鋼護筒上的吊帶支承，吊帶用2根16對焊而成。吊帶焊接于“T”形加勁肋上。為改善兩邊兩根單樁的受力情況，在橫梁底另布設(shè)四根I56工字鋼，工字鋼兩端吊于鋼管樁，具體位置詳見附圖。為便于邊板的拆裝，底板與邊板之間通過焊接的角鋼法蘭連接，接縫處加橡膠墊密封。b.支吊系

17、統(tǒng)其吊桿采用2片16槽鋼對焊成2米長箱形桿件,上端通過倒鏈懸掛在鋼護筒上,下部與底模加勁肋焊接（周邊焊，10mm焊腳）。一個承臺共用24根吊桿，并均布與6個鋼護筒四周。b. 邊板邊板面板由6厚鋼板組成，豎向加勁肋采用30cm高“T”形加勁肋，間距100cm,水平加勁肋采用30cm高“T”形加勁肋，間距110cm，各加勁肋之間用10mm厚鋼板加勁肋加密。邊板共分6塊直平面模板和4塊曲面模板組成，各塊之間用22螺栓連接，并墊以2厚的橡皮，防止漏水。c. 封板封板是用8厚鋼板制成的圓環(huán)，另有10厚鋼板圓形壓環(huán)，兩環(huán)之間夾以5厚、140寬的橡皮圓圈，橡皮圈內(nèi)徑略小于鋼護筒外徑，用螺栓固定于吊箱底板的樁

18、孔上。鋼吊箱就位時，箱底板套入樁頂后橡皮圈即緊緊箍住鋼護筒。在灌注水下混凝土時可防止灰漿的漏失。d.水平支撐設(shè)置在鋼吊箱頂部2、模板加工及安裝a.鋼吊箱加工。底板在岸邊搭建的臨時平臺上進行，底板加工完成后直接在其上面拼裝側(cè)模，并整體試拼檢驗格后，分塊裝船運至現(xiàn)場。b.吊箱拼裝及下沉。底層吊箱浮運至橋位，用浮吊吊裝下沉到預(yù)定位置后，安裝支吊系統(tǒng)，隨后拼裝邊模及支撐系統(tǒng)，最后用倒鏈下沉整體吊箱至設(shè)計標高。精確調(diào)平后，將吊桿焊接在相應(yīng)的鋼護筒上（倆面焊，8mm焊腳，30cm焊縫）。然后潛水員下水，將底板堵漏封板勁固在護筒上。c.灌注封底混凝土。封底混凝土厚度為0.8m，其作用：一是平衡重主體，二是防

19、水滲漏，三是抵抗水浮力在吊箱底板形成的彎曲負應(yīng)力，四是作為承臺的承重底模。因封底混凝土灌注是吊箱圍堰施工成敗的關(guān)鍵之一，針對水位深、灌注面積大等特點采取如下措施：采用泵送混凝土法6根導(dǎo)管多點快速灌注，坍落度控制在1820cm，并摻加粉煤灰和高效緩凝劑型減水劑，以提高混凝土的流動性和初凝時間。d.灌注承臺混凝土。封底完畢5天后，抽干吊箱內(nèi)積水，割除鋼護筒，清除高出的封底混凝土。最后按常規(guī)方法綁扎承臺鋼筋、預(yù)埋墩身鋼筋及其他預(yù)埋件，澆注承臺混凝土。三、承臺混凝土施工施工前鑿除樁頭進行超聲波檢測，合格后調(diào)整樁頂鋼筋，作好喇叭口。鋼筋的制作嚴格按技術(shù)規(guī)范及設(shè)計圖紙的要求進行，墩身的預(yù)埋鋼筋位置要準確、

20、牢固。由于承臺混凝土體積較大，施工時擬采用分層澆注，即：在承臺鋼筋綁扎完成后，先澆注底部1m厚的砼，待第一層砼強度達到85%后再澆注剩余部分。采用分層澆注，可以降低水化熱，同時改善模板的受力狀態(tài)，合理的分布樁基所受的力（承臺砼及模板的重量）。1、混凝土原材料及配合比選擇水泥選用低水化熱水泥，在強度滿足要求的情況下盡量地減小水泥用量，選取水泥用量較小的配合比。采用“雙摻”技術(shù)，在混凝土中摻入粉煤灰及外加劑。粉煤灰采用II級粉煤灰，含水量0.9%,燒失量5.72%，細度篩余16（45he），需水量100.1%，SO31%。外加劑選FDN-5A，摻量為5%。2、溫度控制措施混凝土澆注前在承臺內(nèi)合理布

21、置冷卻管并在上下游布置冷卻水箱，通過排水循環(huán)帶走混凝土體內(nèi)熱量。采取各種降溫措施降低混凝土入模溫度。延長混凝土初凝時間在12小時以上。砂子、碎石要求級配良好，承臺夏季施工時對砂石料搭遮陽棚遮陽，并定時向骨料灑水降溫。在混凝土內(nèi)布置冷卻管及水箱，冷卻管采用50的焊接鋼管，分四層布置，間距為80cm。冷卻管分層彎制，上下連接固定于承臺的鋼筋網(wǎng)上，冷卻管安裝完畢后進行水壓試驗，保持管道暢通，接頭不漏水。冷卻管在混凝土澆注時即同時通水，連續(xù)通水時間不小于12天，流量控制在2040L/min，開始七天冷卻水溫控制在10度范圍內(nèi)。當混凝土終凝后，在承臺表面蓄水養(yǎng)護，保證砼內(nèi)部溫度與表面溫度差控制在25以內(nèi)

22、，確保砼不產(chǎn)生裂縫。承臺施工按設(shè)計圖要求預(yù)埋臨時支墩連接鋼筋及墩身腳手架連接鋼筋。第四節(jié) 航道安全保證措施一、建立健全安全保證體系為保障航道安全暢通以及施工安全，本項目實行項目經(jīng)理部施工班組三級安全管理體系。項目經(jīng)理部設(shè)立安全管理小組，由主管生產(chǎn)的項目經(jīng)理任組長，工地設(shè)立專職安全員，班組設(shè)兼職安全員，從而形成一個健全的安全保證體系，詳見圖安全保證體系框圖。安全管理小組主要負責貫徹執(zhí)行國家和廣東省航道管理法律法規(guī)以及國家有關(guān)安全施工的方針政策、法令、規(guī)章制度和上級有關(guān)規(guī)定，協(xié)助領(lǐng)導(dǎo)在“安全第一，預(yù)防為主”的方針指導(dǎo)下組織和推動施工中的安全工作。工地專職安全員的職責是認真貫徹執(zhí)行上級有關(guān)安全施工的

23、規(guī)定，推動和組織施工中的安全工作，在業(yè)務(wù)上接受上一級安全管理部門的領(lǐng)導(dǎo)。班組兼職安全員協(xié)助班組長組織安全活動，進行現(xiàn)場安全檢查，組織學習安全規(guī)程、制度及上級頒發(fā)的有關(guān)文件，模范遵章守紀，對違章作業(yè)者進行批評教育，指導(dǎo)班組人員正確使用個人防護用品等。二、落實安全責任，實施責任管理根據(jù)“全員管理、安全第一”的原則，建立各級人員安全生產(chǎn)責任制，明確規(guī)定各級領(lǐng)導(dǎo)、職能部門、工程技術(shù)人員和生產(chǎn)工人在施工生產(chǎn)中的安全責任。三、強化安全管理與訓練進行安全教育與訓練，增強人的安全生產(chǎn)意識，提高安全生產(chǎn)知識，有效防止人的不安全行為，減少人的失誤。安全教育包括知識、技能、意識三個階段的教育，教育的主要內(nèi)容有：進行

24、安全思想教育，學習國家勞動保護法規(guī)、安全施工管理條例、航道管理條例等；進行安全技術(shù)、工業(yè)衛(wèi)生的科學知識教育，進行典型經(jīng)驗和事故教訓的教育；進行法制教育等。通過教育和訓練，不僅要使操作者掌握安全生產(chǎn)知識，而且能正確認真地在作業(yè)過程中表現(xiàn)出安全的行為。1. 對新進場的工人進行安全生產(chǎn)的教育和培訓，經(jīng)考核合格后，方準許其進入操作崗位。2. 對起重、焊接和車輛船舶駕駛等特殊工種的工人，進行專門的安全操作訓練。3. 在采用新工藝、新方法、新設(shè)備或調(diào)換工作崗位時，對工人進行新操作方法和新工作崗位的安全教育。4. 設(shè)立每周一次的安全活動日，在班前班后會上檢查安全生產(chǎn)的活動情況，并對職工進行經(jīng)常性的安全教育和安全宣傳活動。安全保證體系框圖第一管理者安全生產(chǎn)委員會監(jiān)安全生產(chǎn)察手段安全生產(chǎn)管理手段職工安全教育群眾活動職工上崗安全教育百日安全無事故活動 五同時 安全生產(chǎn)制度安全技術(shù)措